¿Por qué Semiconductores el diseño está configurado para verse muy diferente

Si 2020 impulsó el semiconductor mercado a nuevos niveles de demanda, solo espere lo que nos depara el 2021 y el futuro.

Las fábricas ya están al máximo de su capacidad y se pueden encontrar semiconductores en más productos y sistemas, que alimentan todo, desde dispositivos personales hasta vehículos autónomos. A pesar del impacto de la pandemia en la economía global, International Data Corporation (IDC) dice que la demanda de semiconductores se mantuvo fuerte, impulsada por el crecimiento de la computación en la nube y los dispositivos para respaldar el trabajo y el aprendizaje remotos.

Su propia investigación lo confirma. Según el Semiconductor Applications Forecaster (SAF) de IDC, en 2020 los ingresos mundiales de semiconductores crecieron a $ 442 mil millones, un aumento del 5.4% en comparación con 2019.IDC ahora ha pronosticado que el mercado de semiconductores alcanzará los $ 476 mil millones en 2021, lo que significaría un 7.7% tasa de crecimiento interanual.

También hay algunas tendencias claras dentro de la industria. Por ejemplo, PWC ha pronosticado que el mercado de semiconductores relacionados con la inteligencia artificial alcanzará los $ 30 mil millones para 2022, lo que representa un AGR de casi el 50%. Al mismo tiempo, todavía hay un lugar para el sistema tradicional en chips (SoC). Se espera que los chips de memoria sigan teniendo la mayor participación de mercado hasta 2022, y los chips de silicio dominarán durante las próximas dos décadas.

Nuevas tecnologías y jugadores

Otros factores que configuran el futuro de los semiconductores provienen de la tecnología direcciones, como un creciente enfoque en el hardware de código abierto. A medida que esto gane impulso, cambiará la forma en que las organizaciones piensan sobre el diseño y fomentará un enfoque más colaborativo y de asociación para el desarrollo.

El IoT está impulsando la demanda de semiconductores más rentables y a mayor escala. De manera similar, 5G permite que el ancho de banda admita finalmente una vasta infraestructura interconectada, por ejemplo, para el transporte, combinando entradas de múltiples fuentes conectadas a API. Para lograr la escala requerida, la propiedad intelectual reutilizable y compartible basada en estándares será clave para cumplir con los requisitos de diseño, pero de una manera que respalde la distribución y la colaboración, al tiempo que se cumplen los requisitos de seguridad y protección. El código abierto podría ser la clave para lograr esa escala.

La naturaleza de los actores involucrados en la industria también está cambiando, como la introducción de sistemas integrados verticalmente y empresas de semiconductores no tradicionales, que pueden preferir crear sus propios dispositivos y plataformas para un mayor control. Un buen ejemplo de esto es el M1 de Apple, un procesador diseñado para Mac, que refuerza su compromiso de desarrollar funciones clave internamente. Esto agrega otra dimensión interesante a la industria, aumentando la competencia y las fuentes de innovación.

Colaboración remota

Tanto una necesidad como una tendencia, los equipos de diseño de semiconductores han tenido que adoptar la colaboración remota a una escala sin precedentes. Por supuesto, hasta cierto punto eso ya estaba sucediendo, pero la pandemia lo convirtió en una necesidad para la supervivencia en muchos casos.

En estos entornos virtuales, los problemas con los procesos de flujo de trabajo se volvieron imposibles de ignorar, y el intercambio de IP sucedió a una escala mucho más amplia. Abordar los problemas relacionados con la colaboración y la seguridad se ha convertido en una prioridad, y una vez que las organizaciones lo hayan logrado, estarán equipadas con la experiencia que se puede utilizar para mejorar los procesos independientemente de la ubicación, ya sea en la oficina de diseño o trabajando de forma remota.

Independientemente, la naturaleza cambiante del mercado de semiconductores refuerza algunos desafíos ancestrales para los diseñadores: mantenerse al día con el cambio y la complejidad, controlar los costos, asegurarse de que un proyecto se mantenga en el camino correcto y en línea con los requisitos, y luego cumplir con los plazos de entrega. Muchos lanzamientos de productos semiconductores no cumplen con la fecha de lanzamiento original. Los factores que contribuyen pueden incluir: la dificultad de la colaboración entre equipos remotos y dispersos, adquisiciones de empresas que conducen a silos de diseño, no abordar la gestión de tamaños de datos de diseño explosivos o mantenerse al día con entornos de diseño cada vez más complejos.

Reutilización de la propiedad intelectual versus uso compartido

Durante mucho tiempo se ha hablado de la reutilización de IP como la solución para mantenerse al día con la gran escala de desarrollos requeridos, evitando reinventar innecesariamente la rueda, acelerando el tiempo de comercialización y reduciendo drásticamente los costos. Se pueden reutilizar una variedad de activos que incluyen código fuente y binarios para software, además de IP de hardware como núcleos de procesador de brazo.

La teoría es sólida, pero la gestión exitosa de la reutilización de la propiedad intelectual es otro asunto. Muchas organizaciones tienen varios sistemas, incluidas unidades compartidas y administración de código fuente, para almacenar y rastrear todos estos archivos, pero eso dificulta la administración, y mucho menos la reutilización, de estos archivos. Afortunadamente, existe una variedad de herramientas y técnicas que pueden ayudar a los diseñadores a superar esas barreras, pero deben incluir una estructura sólida y un control sobre la reutilización. Si bien compartir IP es la ruta hacia un desarrollo más rápido, también puede generar riesgos en torno a la administración y la seguridad. La trazabilidad de la propiedad intelectual y los metadatos (quién tiene acceso a qué, dónde y cómo están usando esos activos) se vuelve de vital importancia para el éxito de los proyectos.

Se requiere un equilibrio entre compartir y compartir en exceso, por lo que una combinación de trazabilidad, visibilidad y control de acceso es esencial para el diseño moderno de semiconductores. Por supuesto, la trazabilidad manual se adopta ampliamente, pero para abordar proyectos grandes y complejos, más organizaciones están utilizando herramientas que automatizan gran parte del proceso, desde los requisitos hasta el diseño y la verificación. Esto hace que sea más fácil rastrear qué IP se han utilizado, dónde y cuándo, y a su vez evitar costosas repeticiones en el diseño. Los cambios en los requisitos pueden surgir y comunicarse antes y con mayor claridad. La trazabilidad también admite una mejor colaboración remota.

Además, la creación de una "fuente única de la verdad", o plataforma de gestión de datos, puede unir todos los componentes de software y hardware dentro de un proyecto. Incluso los archivos pequeños se vuelven más fáciles de localizar y reutilizar, y puede haber millones de ellos dentro de una empresa, no solo los diseños grandes y complejos. Una única fuente de verdad se basa típicamente en el uso de un sistema de control de versiones, que proporciona visibilidad histórica y en tiempo real de todos los activos involucrados, al tiempo que permite a los usuarios seguir trabajando con sus herramientas y sistemas preferidos.

Una sola fuente de la verdad también es fundamental para identificar problemas de configuración en todos los sistemas, en hardware y software, que están enmascarados por la complejidad de los sistemas. A su vez, eso hace que sea más fácil unir la colaboración entre equipos ubicados de forma remota, tanto interna como externamente.

Superar la fuga de IP

Con una trazabilidad y una visibilidad integrales, es más factible identificar y prevenir las fugas de IP, una preocupación constante y costosa en la industria de los semiconductores. Algunas de las causas fundamentales incluyen colaboradores dispersos, control inadecuado sobre quién puede ver y descargar IP y usuarios que exportan IP inadvertidamente a una fuente no autorizada. Con los mercados de semiconductores cada vez más globales, la mitigación de las fugas de IP es de suma importancia.

El diseño de semiconductores está atravesando un período de cambios sin precedentes. Los eventos del año pasado, sin embargo, nos han dado un plan de cómo manejar los cambios necesarios en la colaboración y la cultura. La buena noticia es que existen herramientas disponibles para proporcionar la trazabilidad necesaria para facilitar la reutilización de IP a escala y, al mismo tiempo, proporcionar las capas de seguridad y comunicación para una colaboración eficaz.

El diseño de los semiconductores se verá diferente en el futuro, pero los cambios facilitados por una pandemia global ayudarán a impulsar importantes innovaciones tecnológicas en el futuro.